يعتمد الأداء الطبيعي لجميع الأجهزة الحيوية على كمية ثاني أكسيد الكربون في مجرى الدم البشري. يزيد ثاني أكسيد الكربون من مقاومة الجسم للعدوى البكتيرية والفيروسية ويشارك في استقلاب المواد النشطة بيولوجيا. أثناء الإجهاد الجسدي والفكري، يساعد ثاني أكسيد الكربون في الحفاظ على توازن الجسم. ولكن هناك زيادة كبيرة في هذا مركب كيميائيالخامس الجو المحيطيؤدي إلى تفاقم رفاهية الشخص. لم يتم بعد دراسة أضرار وفوائد ثاني أكسيد الكربون على وجود الحياة على الأرض بشكل كامل.
خصائص ثاني أكسيد الكربون
ثاني أكسيد الكربون، أنهيدريد الكربونيك، ثاني أكسيد الكربون هو مركب كيميائي غازي عديم اللون والرائحة. والمادة أثقل من الهواء بمقدار 1.5 مرة، وتبلغ نسبة تركيزها في الغلاف الجوي للأرض حوالي 0.04%. سمة مميزةثاني أكسيد الكربون هو عدم وجود شكل سائل عند زيادة الضغط - يتحول المركب على الفور إلى الحالة الصلبةوالمعروف باسم "الثلج الجاف". ولكن عند إنشاء معينة ظروف مصطنعةيأخذ ثاني أكسيد الكربون شكل سائل، ويستخدم على نطاق واسع لنقله وتخزينه على المدى الطويل.
حقيقة مثيرة للاهتمام
ثاني أكسيد الكربون لا يصبح عائقا أمام الأشعة فوق البنفسجيةوالتي تدخل الغلاف الجوي من الشمس. و هنا الأشعة تحت الحمراءيتم امتصاص الأرض بواسطة أنهيدريد الكربون. هذا هو السبب الاحتباس الحرارىمنذ تشكيل عدد كبير من المنتجات الصناعية.
خلال النهار، يمتص جسم الإنسان ويستقلب حوالي 1 كجم من ثاني أكسيد الكربون. ويأخذ دورًا نشطًا في عملية التمثيل الغذائي التي تحدث في الأنسجة الرخوة والعظام والمفاصل، ثم يدخل إلى السرير الوريدي. ومع تدفق الدم، يدخل ثاني أكسيد الكربون إلى الرئتين ويخرج من الجسم مع كل زفير.
تم العثور على المادة الكيميائية في جسم الإنسان في المقام الأول في الجهاز الوريدي. تحتوي الشبكة الشعرية للهياكل الرئوية والدم الشرياني على تركيز صغير من ثاني أكسيد الكربون. في الطب، يتم استخدام مصطلح "الضغط الجزئي"، الذي يميز نسبة تركيز المركب بالنسبة لحجم الدم بأكمله.
الخصائص العلاجية لثاني أكسيد الكربون
يؤدي تغلغل ثاني أكسيد الكربون إلى الجسم إلى حدوث منعكس تنفسي لدى الشخص. تؤدي الزيادة في ضغط مركب كيميائي إلى إثارة نهايات عصبية رقيقة لإرسال نبضات إلى مستقبلات الدماغ و/أو الحبل الشوكي. هكذا تحدث عمليتي الشهيق والزفير. إذا بدأ مستوى ثاني أكسيد الكربون في الدم في الارتفاع، فإن الرئتين تسرع إطلاقه من الجسم.
حقيقة مثيرة للاهتمام
لقد أثبت العلماء أن متوسط العمر المتوقع للأشخاص الذين يعيشون في الجبال العالية يرتبط ارتباطًا مباشرًا بالمحتوى العالي من ثاني أكسيد الكربون في الهواء. إنه يحسن المناعة، ويطبيع عمليات التمثيل الغذائي، ويقوي نظام القلب والأوعية الدموية.
في جسم الإنسان، يعد ثاني أكسيد الكربون أحد أهم المنظمات، حيث يعمل كمنتج رئيسي إلى جانب الأكسجين الجزيئي. من الصعب المبالغة في تقدير دور ثاني أكسيد الكربون في حياة الإنسان. إلى الرئيسي الميزات الوظيفيةتشمل المواد ما يلي:
- لديه القدرة على التسبب في تمدد مستمر للأوعية الدموية والشعيرات الدموية الكبيرة.
- يمكن أن يكون لها تأثير مهدئ على الجهاز العصبي المركزي، مما يثير تأثير مخدر.
- يشارك في إنتاج الأحماض الأمينية الأساسية.
- يحفز مركز التنفس مع زيادة تركيزه في مجرى الدم.
إذا كان هناك نقص حاد في ثاني أكسيد الكربون في الجسم، فسيتم تعبئة جميع الأنظمة وزيادة نشاطها الوظيفي. تهدف جميع العمليات في الجسم إلى تجديد احتياطيات ثاني أكسيد الكربون في الأنسجة ومجرى الدم:
- تضيق الأوعية الدموية، ويتطور تشنج قصبي للعضلات الملساء في الجهاز التنفسي العلوي والسفلي، وكذلك الأوعية الدموية.
- تفرز القصبات الهوائية والقصيبات والأجزاء الهيكلية من الرئتين كمية متزايدة من المخاط.
- تقل نفاذية الأوعية الدموية والشعيرات الدموية الكبيرة والصغيرة.
- على أغشية الخلايايبدأ ترسب الكوليسترول، مما يسبب ضغطها وتصلب الأنسجة.
يؤدي الجمع بين كل هذه العوامل المرضية، جنبًا إلى جنب مع انخفاض إمدادات الأكسجين الجزيئي، إلى نقص الأكسجة في الأنسجة وانخفاض سرعة تدفق الدم في الأوردة. إنها حادة بشكل خاص مجاعة الأكسجينفي خلايا الدماغ، تبدأ في الانهيار. ينتهك تنظيم جميع الأنظمة الحيوية: ينتفخ الدماغ والرئتين، وينخفض معدل ضربات القلب. وبدون التدخل الطبي قد يموت الشخص.
أين يستخدم ثاني أكسيد الكربون؟
لا يوجد ثاني أكسيد الكربون فقط في جسم الإنسان وفي الغلاف الجوي المحيط به. كثير الإنتاج الصناعياستخدام بنشاط مادة كيميائيةعلى مراحل مختلفة العمليات التكنولوجية. يتم استخدامه على النحو التالي:
- مثبت؛
- عامل حفاز؛
- المواد الخام الأولية أو الثانوية.
حقيقة مثيرة للاهتمام
يساعد ثاني أكسيد الأكسجين على تحويل العنب إلى نبيذ لذيذ لاذع محلي الصنع. عندما يتخمر السكر الموجود في التوت، يتم إطلاق ثاني أكسيد الكربون. إنه يمنح المشروب إحساسًا متألقًا ويسمح لك بالشعور بالفقاعات تنفجر في فمك.
على عبوات المواد الغذائية، يتم إخفاء ثاني أكسيد الكربون تحت الرمز E290. عادة، يتم استخدامه كمادة حافظة للتخزين على المدى الطويل. عند خبز الكعك أو الفطائر اللذيذة، تضيف العديد من ربات البيوت مسحوق الخبز إلى العجين. أثناء عملية الطهي، تتشكل فقاعات الهواء، مما يجعل المخبوزات رقيقة وناعمة. هذا هو ثاني أكسيد الكربون - النتيجة تفاعل كيميائيبين بيكربونات الصوديوم و حمض الغذاء. عشاق أسماك الزينةيستخدم غاز عديم اللونكمنشط للنمو نباتات مائية، ويقوم مصنعو تركيبات ثاني أكسيد الكربون الأوتوماتيكية بوضعه في طفايات الحريق.
ضرر أنهيدريد الكربونيك
يحب الأطفال والكبار مجموعة متنوعة من المشروبات الغازية بسبب فقاعات الهواء التي تحتويها. تراكمات الهواء هذه عبارة عن ثاني أكسيد الكربون النقي، الذي يتم إطلاقه عند فك غطاء الزجاجة. عند استخدامه بهذه الصفة فإنه لا يعود بأي فائدة لجسم الإنسان. الدخول في الجهاز الهضميأنهيدريد الكربونيك يهيج الأغشية المخاطية ويسبب تلف الخلايا الظهارية.
بالنسبة لشخص مصاب بأمراض المعدة، فإن شرب المشروبات الغازية غير مرغوب فيه للغاية، لأن تأثيرها يعزز العملية الالتهابية وتقرح الجدار الداخلي للجهاز الهضمي.
يحظر أطباء الجهاز الهضمي شرب عصير الليمون و مياه معدنيةالمرضى الذين يعانون من الأمراض التالية:
- التهاب المعدة الحاد والمزمن والنزلي.
- قرحة المعدة والاثني عشر.
- التهاب الاثني عشر.
- انخفاض حركية الأمعاء.
- الأورام الحميدة والخبيثة في الجهاز الهضمي.
تجدر الإشارة إلى أنه وفقا لإحصائيات منظمة الصحة العالمية، فإن أكثر من نصف سكان كوكب الأرض يعانون من شكل أو آخر من التهاب المعدة. الأعراض الرئيسية لأمراض المعدة: التجشؤ الحامض وحرقة المعدة والانتفاخ والألم في منطقة شرسوفي.
إذا كان الشخص غير قادر على رفض شرب المشروبات التي تحتوي على ثاني أكسيد الكربون، فعليه اختيار المياه المعدنية الغازية قليلاً.
ينصح الخبراء بإزالة عصير الليمون من نظامك الغذائي اليومي. بعد البحوث الإحصائيةتم التعرف على الأمراض التالية لدى الأشخاص الذين شربوا الماء الحلو المحتوي على ثاني أكسيد الكربون لفترة طويلة:
- تسوس.
- اضطرابات الغدد الصماء؛
- زيادة هشاشة أنسجة العظام.
- الكبد الكثير الدهون؛
- تشكيل الحجارة في المثانة والكلى.
- اضطرابات استقلاب الكربوهيدرات.
موظفين مباني المكاتبغالبًا ما يعاني الأشخاص غير المجهزين بمكيفات الهواء من الصداع المؤلم والغثيان والضعف. تحدث هذه الحالة عند البشر عندما يكون هناك تراكم مفرط لثاني أكسيد الكربون في الغرفة. يؤدي التواجد المستمر في مثل هذه البيئة إلى الحماض (زيادة حموضة الدم) ويؤدي إلى انخفاض في النشاط الوظيفي لجميع الأجهزة الحيوية.
فوائد ثاني أكسيد الكربون
يستخدم التأثير العلاجي لثاني أكسيد الكربون على جسم الإنسان على نطاق واسع في الطب والعلاج. امراض عديدة. لذلك، في مؤخراتحظى حمامات ثاني أكسيد الكربون الجافة بشعبية كبيرة. يتضمن الإجراء تأثير ثاني أكسيد الكربون على جسم الإنسان في غياب عوامل خارجية: ضغط الماء ودرجة الحرارة المحيطة.
صالونات التجميل و المؤسسات الطبيةتقديم إجراءات طبية غير عادية للعملاء:
- الوخز الرئوي.
- العلاج بالكربوكسي.
تحت مصطلحات معقدةيتم إخفاء حقن الغاز أو حقن ثاني أكسيد الكربون. يمكن تصنيف هذه الإجراءات على أنها نوعين من الميزوثيرابي وطرق إعادة التأهيل بعد الإصابة بأمراض خطيرة.
قبل القيام بهذه الإجراءات، يجب عليك زيارة طبيبك للحصول على استشارة وتشخيص شامل. مثل جميع طرق العلاج، فإن الحقن بثاني أكسيد الكربون لها موانع للاستخدام.
تستخدم الخصائص المفيدة لثاني أكسيد الكربون في علاج أمراض القلب والأوعية الدموية وارتفاع ضغط الدم الشرياني. والحمامات الجافة تقلل من محتوى الجذور الحرة في الجسم ولها تأثير متجدد. يزيد ثاني أكسيد الكربون من مقاومة الإنسان للفيروسات و الالتهابات البكتيريةيقوي جهاز المناعة، ويزيد الحيوية.
يعتقد معظم الناس أن ثاني أكسيد الكربون ضار. وهذا ليس مفاجئًا، لأنه تم إخبارنا عن الخصائص السلبية لثاني أكسيد الكربون في المدرسة أثناء دروس الأحياء والكيمياء. تمثيل ثاني أكسيد الكربون فقط كما مادة ضارةوعادة ما يلتزم المعلمون الصمت عنه دور إيجابيداخل جسمنا.
وفي الوقت نفسه، فهي كبيرة، لأن ثاني أكسيد الكربون، أو ثاني أكسيد الكربون، هو مشارك مهم في عملية التنفس. كيف يؤثر ثاني أكسيد الكربون على جسمنا وما مدى فائدته؟
عندما نستنشق، تمتلئ رئتانا بالأكسجين، بينما يتكون ثاني أكسيد الكربون في الجزء السفلي من العضو - الحويصلات الهوائية. في هذه اللحظة يحدث التبادل: يدخل الأكسجين إلى الدم، وينطلق منه ثاني أكسيد الكربون. ونحن الزفير.
التنفس المتكرر حوالي 15-20 مرة في الدقيقة يؤدي إلى تنشيط جميع وظائف الجسم الحيوية،
ويؤثر ثاني أكسيد الكربون المتكون في هذه الحالة على الفور على العديد من العناصر الحيوية وظائف مهمة. ما فائدة ثاني أكسيد الكربون للإنسان؟
ينظم ثاني أكسيد الكربون الاستثارة الخلايا العصبية، يؤثر على نفاذية أغشية الخلايا ونشاط الإنزيمات، ويثبت كثافة إنتاج الهرمونات ودرجة فعاليتها، ويشارك
في عملية ربط البروتين بأيونات الكالسيوم والحديد.
بالإضافة إلى ذلك، ثاني أكسيد الكربون هو المنتج النهائي لعملية التمثيل الغذائي. من خلال الزفير، نقوم بإزالة المكونات غير الضرورية التي تنشأ أثناء عملية التمثيل الغذائي وتطهير الجسم. عملية التمثيل الغذائي مستمرة، لذلك نحن بحاجة إلى إزالة المنتجات النهائية باستمرار.
من المهم ليس فقط وجود ثاني أكسيد الكربون في الجسم، ولكن أيضًا كمية ثاني أكسيد الكربون فيه. المستوى الطبيعيالمحتوى – 6-6.5%. وهذا يكفي لكي تعمل جميع "الآليات" في الجسم بشكل صحيح ولكي تشعر بالرضا.
يؤدي نقص أو زيادة ثاني أكسيد الكربون في الجسم إلى حالتين: نقص ثنائي أكسيد الكربون
و فرط ثنائي أكسيد الكربون في الدم.
نقص ثاني أكسيد الكربون- وهذا نقص ثاني أكسيد الكربون في الدم. يحدث مع التنفس العميق والسريع، عندما يفرز الجسم الكثير عدد كبير منثاني أكسيد الكربون. على سبيل المثال، بعد تدريب مكثفرياضات. قد يؤدي نقص ثنائي أكسيد الكربون إلى دوخة خفيفة أو فقدان الوعي.
فرط ثنائي أكسيد الكربون في الدم- هذا هو وجود فائض من ثاني أكسيد الكربون في الدم. يحدث في الغرف ذات التهوية السيئة. إذا تجاوز تركيز ثاني أكسيد الكربون في الغرفة المعدل الطبيعي، فإن مستواه في الجسم سيصبح أعلى أيضًا.
وهذا قد يسبب الصداع والغثيان والنعاس. يحدث فرط ثنائي أكسيد الكربون في الدم بشكل خاص في فصل الشتاء بين العاملين في المكاتب، وكذلك في طوابير طويلة. على سبيل المثال، في مكتب البريد أو في العيادة.
ويمكن أيضا أن يحدث فائض من ثاني أكسيد الكربون في المواقف المتطرفةعلى سبيل المثال، عند حبس أنفاسك تحت الماء.
سنخبرك المزيد عن عواقب فرط ثنائي أكسيد الكربون في الدم وطرق مكافحته في أحد المقالات التالية. اليوم سنركز على نقص ثنائي أكسيد الكربون وعلاجه.
كما ذكرنا سابقًا، يؤثر ثاني أكسيد الكربون على العديد من العمليات في أجسامنا، ولهذا السبب من المهم جدًا الحفاظ على مستواه ضمن الحدود الطبيعية. وسيساعد نوع واحد من تمارين التنفس في إعادة مستوى ثاني أكسيد الكربون إلى وضعه الطبيعي.
لكن مثل هذه العبارات لا تبدو مقنعة للغاية، خاصة عندما نريد حل مشكلة معينة أو التخلص من مرض معين. دعونا نكتشف كيف يساعد ثاني أكسيد الكربون
و تمارين التنفسفي حالات محددة.
لنبدأ بحقيقة أنه أثناء التدريب على محاكاة أو ممارسات التنفس القياسية، يكون دم الشخص مشبعًا بثاني أكسيد الكربون، ويتحسن تدفق الدم إلى جميع الأعضاء، ونتيجة لذلك يظهر تأثير إيجابي.
يبدأ الجسم في شفاء نفسه من الداخل، مما يوفر تأثير مختلفعلى مجموعات مختلفةالأعضاء. على سبيل المثال، يؤدي تحسين إمدادات الدم وزيادة مستويات ثاني أكسيد الكربون إلى تطبيع نغمة العضلات الملساء في المعدة والأمعاء. وهذا له تأثير إيجابي على عمل الأمعاء، ويستعيد وظائفها الأساسية ويساعد في مكافحة أمراض الجهاز الهضمي المختلفة.
لثاني أكسيد الكربون أيضًا تأثير إيجابي على نفاذية الغشاء، مما يعمل على تطبيع استثارة الخلايا العصبية. وهذا يساعد على التعامل مع التوتر بسهولة أكبر، وتجنب الإفراط في الإثارة العصبية، ونتيجة لذلك، يخفف الأرق والصداع النصفي.
يساعد ثاني أكسيد الكربون أيضًا في علاج الحساسية: حيث يقلل ثاني أكسيد الكربون من لزوجة السيتوبلازم الذي يملأ الخلايا. وهذا له تأثير إيجابي على عملية التمثيل الغذائي ويزيد من نشاط أجهزة الدفاع في الجسم.
أصبحت أكثر نشاطا أنظمة الحمايةوفي مكافحة الأمراض الفيروسية. تساعد تمارين التنفس المنتظمة على تجنب الالتهابات الفيروسية التنفسية الحادة والتهابات الجهاز التنفسي الحادة عن طريق زيادة المناعة المحلية.
يساعد ثاني أكسيد الكربون في علاج التهاب الشعب الهوائية والربو: فهو يقلل من تشنج الأوعية الدموية، مما يسمح لك بالتخلص من البلغم والمخاط في الشعب الهوائية، وبالتالي المرض نفسه.
بسبب تطبيع تجويف الأوعية الدموية، يتحسن المرضى الذين يعانون من انخفاض ضغط الدم أيضًا. تساعدهم تمارين التنفس على التغلب تدريجياً على انخفاض ضغط الدم.
رغم كل تغييرات إيجابيةالتي تنشأ في أجسامنا عندما يتم تطبيع مستوى ثاني أكسيد الكربون، فهي ليست حلا سحريا لجميع الأمراض. هذا الرجاء المساعدةوالتي تقدمها لجسمك عن طريق ممارسة تمارين التنفس.
صدقني، بعد عدة أشهر من ممارسة التمارين الرياضية، سيشكرك جسمك بالتأكيد بصحة جيدة. قبل البدء بممارسة الرياضة، تأكد من فحص مستوى ثاني أكسيد الكربون في جسمك وتأكد من أن تمارين التنفس أو جهاز محاكاة ساموزدراف ستساعد في مرضك.
ولكي لا تفوت المواد المتعلقة بفرط ثنائي أكسيد الكربون في الدم واحصل على مقالاتنا الجديدة عبر البريد الإلكتروني، اشترك في مدونتنا. سوف نرسل المواد مرة واحدة في الأسبوع.
فقط حوالي 0.04% تم العثور على ثاني أكسيد الكربون في الهواء.يدخل الهواء بشكل رئيسي من خلال تحلل الأنسجة النباتية والحيوانية، وكذلك أثناء احتراق الفحم والخشب.
يمكن للنباتات تنظيم محتوى الأكسجين وثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي لكوكبنا. تحت تأثير الماء وأشعة الشمس، يتحول ثاني أكسيد الكربون الموجود في الخلايا النباتية إلى نشا، بالإضافة إلى العديد من العناصر الأخرى. العناصر الغذائية. تحتاج النباتات أيضًا إلى التنفس لتعيش. لذلك هم امتصاص الأكسجين وإطلاق ثاني أكسيد الكربون.لكن أثناء عملية تكوين النشا، فإنها تطلق كمية من الأكسجين أكبر بكثير مما تمتصه عند التنفس. ولكن عندما يتكون النشا، عالم الخضاريمتص ثاني أكسيد الكربون بشكل ملحوظ أكثر مما يخرج مع الزفير.
لذلك، نحن بحاجة لحماية الغابات والنباتات بأكملهاعلى كوكبنا، لأنها تحافظ على محتوى ثابت من ثاني أكسيد الكربون والأكسجين في الطبيعة.
فوائد ومضار ثاني أكسيد الكربون
ثاني أكسيد الكربون مفيد جدًا للإنسان، فهو يشارك في إمداد الأنسجة بالأكسجين وتنظيمها عمليات التنفس عند الإنسان.
يؤثر ثاني أكسيد الكربون بشكل كبير على المناخ. كما أن عملية التمثيل الغذائي مستحيلة بدونها. هذا مكون لا غنى عنه للمشروبات الغازية المفضلة لدى الجميع.
وفي المقابل، يمكن أن يسبب الضرر. إن الإفراط في تشبع الجسم بثاني أكسيد الكربون يسبب ضررا هائلا للإنسان ويمكن أن يسبب الموت.
مرة أخرى في القرن الماضي، مختلفة بحث عن تأثيرات ثاني أكسيد الكربون (CO2) على جسم الإنسان.
في الستينيات، عالم O.V. قدمت إليسيفا في أطروحتها دراسة مفصلة عن تأثير ثاني أكسيد الكربون بتركيزات 0.1% (1000 جزء في المليون) إلى 0.5% (5000 جزء في المليون) على جسم الإنسان، وتوصلت إلى استنتاج مفاده أن التنفس قصير المدى لثاني أكسيد الكربون (ثاني أكسيد الكربون) عند الأشخاص الأصحاء عند هذه التراكيز يسبب تغيرات واضحة في وظيفة التنفس الخارجي والدورة الدموية وتدهور كبير النشاط الكهربائيمخ.
يعرف الباحثون أن هناك علاقة بين تركيزات ثاني أكسيد الكربون (CO2) والشعور بالاختناق. يحدث هذا الإحساس في الشخص السليم بالفعل عند مستوى 0.08٪، أي. 800 جزء في المليون. على الرغم من وجود 2000 جزء في المليون في المكاتب الحديثة أو أكثر. وقد لا يشعر الإنسان بالآثار الخطيرة لثاني أكسيد الكربون. عندما نتحدث عن شخص مريض، فإن عتبة الحساسية تزداد أكثر.
لا يتعرف الجسم عمليا على المحتوى المتزايد لثاني أكسيد الكربون، لذلك يمكن لأي شخص أن يموت من الاختناق دون أن يتفاعل الجسم. على سبيل المثال، مات العديد من الأشخاص في المرائب أثناء تشغيل محرك السيارة. وهذا هو خطر ثاني أكسيد الكربون. علاوة على ذلك، يمكن لأي شخص أن يشعر، حتى يتكلم، "مرتفع" مع زيادة محتوى ثاني أكسيد الكربون، لأن هذا الغاز يريح الجسم في نطاق معين.
نظرية ك. تم دحض فكرة بوتيكو عن فوائد ثاني أكسيد الكربون في عام 1987 من خلال تجربة واحدة بسيطة: "فرط التنفس يسبب نوبة ربو حتى عند استنشاق الهواء مع محتوى عاليثاني أكسيد الكربون" (L.A. Isaeva، العضو المقابل في أكاديمية العلوم الطبية في اتحاد الجمهوريات الاشتراكية السوفياتية).
حتى الزيادة الطفيفة في ثاني أكسيد الكربون في الهواء المستنشق لدى الأشخاص الأصحاء أدت إلى زيادة التنفس وانخفاض الضغط في الرئتين. وقد لوحظت اضطرابات في الأداء الطبيعي لمركز الجهاز التنفسي في الدماغ وفي عمل آليات التكيف في الجسم. تشير هذه الحقيقة إلى أن ثاني أكسيد الكربون يشمل العمليات المدمرةالخامس الأنسجة العصبية، في العمل الجهاز المناعيوفي جميع أنحاء الجسم ككل.
مستوى ثاني أكسيد الكربون، جزء في المليون - المظاهر الفسيولوجية:
- الهواء الجوي 380-400 - مثالي للصحة والرفاهية.
- 400-600 - كمية الهواء الطبيعية. يوصى به لغرف الأطفال وغرف النوم والمساحات المكتبية والمدارس ورياض الأطفال.
- 600-1000 - ظهور شكاوى حول جودة الهواء. قد يعاني الأشخاص المصابون بالربو من نوبات أكثر تكرارًا.
- أكثر من 1000 - عدم الراحة العامة، والضعف، صداعوينخفض التركيز بمقدار الثلث ويزداد عدد الأخطاء في العمل. يمكن أن تؤدي إلى تغييرات سلبيةفي الدم قد تظهر أيضًا مشاكل في الجهاز التنفسي والدورة الدموية.
- أكثر من 2000 - يزداد عدد الأخطاء في العمل بشكل كبير، ولا يستطيع 70% من الموظفين التركيز على العمل. يتم إجراء القياسات الرئيسية لمستويات ثاني أكسيد الكربون، بالطبع، في المنطقة المركزية الجهاز العصبي، وأثناء فرط ثنائي أكسيد الكربون في الدم لديهم طابع طوري: أولاً زيادة ثم انخفاض في الاستثارة تكوينات الأعصاب.
لوحظ تدهور في النشاط المنعكس المشروط بتركيزات قريبة من 2٪، وتنخفض استثارة مركز الجهاز التنفسي في الدماغ، وتنخفض وظيفة التهوية للرئتين، كما يحدث اضطراب في التوازن (التوازن). البيئة الداخلية) من الجسم، إما عن طريق إتلاف الخلايا أو عن طريق تهييج المستقبلات بمستويات غير كافية من مادة معينة. وعندما يصل محتوى ثاني أكسيد الكربون إلى 5٪، يحدث انخفاض كبير في سعة إمكانات الدماغ المستثارة، وعدم تزامن إيقاعات مخطط كهربية الدماغ التلقائي مع مزيد من تثبيط النشاط الكهربائي للدماغ.
ماذا يحدث عندما يزداد تركيز ثاني أكسيد الكربون في الهواء الذي يدخل الجسم؟
يزداد الضغط الجزئي لثاني أكسيد الكربون في الحويصلات الهوائية لدينا، وتزداد قابليته للذوبان في الدم، وتضعف حمض الكربونيك(CO 2 + H 2 O = H 2 CO 3)، والذي بدوره يتحلل إلى H+ وHCCO3-. يصبح الدم حمضياً، وهو ما يسمى علميا بالحماض.
كلما ارتفع تركيز ثاني أكسيد الكربون في الهواء الذي نتنفسه باستمرار، انخفض الرقم الهيدروجيني للدم وأصبح أكثر حمضية.
متى يبدأ الحماض؟، ثم يدافع الجسم عن نفسه أولاً عن طريق زيادة تركيز البيكربونات في بلازما الدم، كما يتضح من العديد من الدراسات البيوكيميائية. للتعويض عن الحماض، تفرز الكلى H+ بشكل مكثف وتحتفظ بـ HCCO3-. ثم يتم تشغيل الأنظمة العازلة الأخرى والتفاعلات الكيميائية الحيوية الثانوية للجسم. بسبب ال الأحماض الضعيفة، بما في ذلك. والفحم (H 2 CO 3)، يمكن أن يشكل مركبات قابلة للذوبان قليلاً (CaCO3) مع أيونات المعادن، وتترسب على شكل حصوات، في المقام الأول في الكلى.
قام كارل شيفر، وهو عضو في مختبر الأبحاث الطبية التابع للبحرية الأمريكية، بدراسة آثار تركيزات مختلفة من ثاني أكسيد الكربون على خنازير غينيا. تم الاحتفاظ بالقوارض لمدة ثمانية أسابيع عند نسبة 0.5% من ثاني أكسيد الكربون (كان الأكسجين طبيعيًا - 21%)، وبعد ذلك تعرضوا لتكلس كبير في الكلى. وقد لوحظ ذلك حتى بعد تعرض الخنازير الغينية لفترة طويلة لتركيزات أقل - 0.3% من ثاني أكسيد الكربون (3000 جزء في المليون). ولكن هذا ليس كل شيء. اكتشف شيفر وزملاؤه إزالة المعادن من العظام في الخنازير بعد ثمانية أسابيع من التعرض لنسبة 1% من ثاني أكسيد الكربون، بالإضافة إلى تغيرات هيكلية في الرئتين. واعتبر الباحثون هذه الأمراض بمثابة تكيف الجسم مع التعرض المزمن لثاني أكسيد الكربون (CO2).
السمة المميزة لفرط ثنائي أكسيد الكربون في الدم على المدى الطويل (زيادة ثاني أكسيد الكربون) هي لفترات طويلة نتيجة سلبية. على الرغم من تطبيع التنفس الجوي، فقد لوحظت تغيرات في التركيب الكيميائي الحيوي للدم، وانخفاض في الحالة المناعية، ومقاومة الإجهاد البدني والتأثيرات الخارجية الأخرى في جسم الإنسان لفترة طويلة.
يحتوي زفيرنا على حوالي 4.5% من ثاني أكسيد الكربون. وإذا بدأت في التنفس على مثل هذه الأجهزة، فسينتهي بك الأمر بجهاز "حلم قائد معسكرات الاعتقال".
في الوقت نفسه، يتم إرسال الضحايا إلى غرفة الخنق بأنفسهم، لأنه عند المدخل مكتوب "الصحة" ووعد بأنه عندما يكون لديك 6.5٪ من ثاني أكسيد الكربون في دمك، فسوف تتلقى ما وعدت به. ولا يهم أنه على طول الطريق سوف تتلقى التسمم بجرعات صغيرة، تعتاد عليه وتستعد. الاستعداد لخيبة الأمل، لأن علامة 6.5 ليست سببا للصحة، ولكن نتيجة لتأثير معاكس تماما.
قد يقول قائل: "عندما تتحرك الأشجار، فإنها تخلق الرياح". لا، الأمر على العكس من ذلك. يصبح التنفس بمقاومة علاجية ومحتوى منخفض من الأكسجين (كما هو الحال في الجبال) نادرًا وعميقًا. يبدأ امتصاص الأكسجين جيدًا، وتتحلل السموم والنفايات التي تحتوي على الأكسجين، وتظهر الطريقة اللاهوائية الطبيعية للحصول على الطاقة في جسم الإنسان. تبدأ كل خلية من خلايا الجسم في الحياة. ونتيجة لذلك، تقل الحاجة إلى الأكسجين، ويحل ثاني أكسيد الكربون محل الأكسجين جزئيًا. كغاز متوازن سوف يخلق البيئة المستدامةفي الكائن الحي.
هذه هي بالضبط الفكرة الموصوفة في الأطروحات القديمة حول التنفس، وهذا بالضبط ما أثبته الطبيب عمليًا علوم طبيةستريلكوف ر.ب. وعلماء آخرون، يوضحون بالتفصيل فعالية علاج نقص الأكسجة (انخفاض معتدل في الأكسجين في الهواء المستنشق).
هذه هي بالضبط المهمة التي حددها ف. فرولوف وإ.ف. كوستوف، ابتكر جهاز التنفس TDI-01 "الريح الثالثة" لكل شخص على هذا الكوكب.
لكن، وعلى الرغم من تصريحات وزارة الصحة وعلماء بارزين في البلاد، فإن إنتاج وبيع أجهزة التنفس التي تعمل بدون ضغط داخلي، كمراكم ثاني أكسيد الكربون، مستمر على نطاق واسع.
الشركات المصنعة لهذه الأجهزة، التي ظهرت مثل الفطر بعد المطر في أعقاب شعبية جهاز Frolov TDI-01 "الريح الثالثة"، تدعي أن هذا هو نفس الشيء، فقط أبسط وأرخص وأكثر حداثة، وما إلى ذلك.
منذ منتصف القرن التاسع عشر، ارتفع ثاني أكسيد الكربون بشكل كارثي بنسبة 1.7% كل عام، وهو ما قد يؤدي في نهاية المطاف إلى اختلال توازن نظام الأرض.
لإعادة صياغة الكلاسيكية، يمكننا أن ننتهي بالكلمات:
"كم مرة قالوا للعالم،
هذه الأكاذيب حقيرة وضارة. لكن كل شيء ليس للمستقبل،
وفي قلب الكذبة سيجد دائمًا زاوية..."
يعتمد الأداء الطبيعي لجميع الأجهزة الحيوية على كمية ثاني أكسيد الكربون في مجرى الدم البشري. يزيد ثاني أكسيد الكربون من مقاومة الجسم للعدوى البكتيرية والفيروسية ويشارك في استقلاب المواد النشطة بيولوجيا. أثناء الإجهاد الجسدي والفكري، يساعد ثاني أكسيد الكربون في الحفاظ على توازن الجسم. لكن الزيادة الكبيرة في هذا المركب الكيميائي في الغلاف الجوي المحيط تؤدي إلى تفاقم صحة الإنسان. لم يتم بعد دراسة أضرار وفوائد ثاني أكسيد الكربون على وجود الحياة على الأرض بشكل كامل.
خصائص ثاني أكسيد الكربون
ثاني أكسيد الكربون، أنهيدريد الكربونيك، ثاني أكسيد الكربون هو مركب كيميائي غازي عديم اللون والرائحة. والمادة أثقل من الهواء بمقدار 1.5 مرة، وتبلغ نسبة تركيزها في الغلاف الجوي للأرض حوالي 0.04%. ومن السمات المميزة لثاني أكسيد الكربون أنه لا يشكل سائلاً عند زيادة الضغط - بل يتحول المركب على الفور إلى حالة صلبة تعرف باسم "الثلج الجاف". ولكن عندما يتم خلق ظروف اصطناعية معينة، يأخذ ثاني أكسيد الكربون شكل سائل، ويستخدم على نطاق واسع لنقله وتخزينه على المدى الطويل.
حقيقة مثيرة للاهتمام
لا يشكل ثاني أكسيد الكربون حاجزًا أمام الأشعة فوق البنفسجية التي تدخل الغلاف الجوي من الشمس. لكن الأشعة تحت الحمراء للأرض يمتصها أنهيدريد الكربون. وهذا ما يسبب ظاهرة الاحتباس الحراري منذ تكوين عدد كبير من المنتجات الصناعية.
خلال النهار، يمتص جسم الإنسان ويستقلب حوالي 1 كجم من ثاني أكسيد الكربون. ويأخذ دورًا نشطًا في عملية التمثيل الغذائي التي تحدث في الأنسجة الرخوة والعظام والمفاصل، ثم يدخل إلى السرير الوريدي. ومع تدفق الدم، يدخل ثاني أكسيد الكربون إلى الرئتين ويخرج من الجسم مع كل زفير.
تم العثور على المادة الكيميائية في جسم الإنسان في المقام الأول في الجهاز الوريدي. تحتوي الشبكة الشعرية للهياكل الرئوية والدم الشرياني على تركيز صغير من ثاني أكسيد الكربون. في الطب، يتم استخدام مصطلح "الضغط الجزئي"، الذي يميز نسبة تركيز المركب بالنسبة لحجم الدم بأكمله.
الخصائص العلاجية لثاني أكسيد الكربون
يؤدي تغلغل ثاني أكسيد الكربون إلى الجسم إلى حدوث منعكس تنفسي لدى الشخص. تؤدي الزيادة في ضغط مركب كيميائي إلى إثارة نهايات عصبية رقيقة لإرسال نبضات إلى مستقبلات الدماغ و/أو الحبل الشوكي. هكذا تحدث عمليتي الشهيق والزفير. إذا بدأ مستوى ثاني أكسيد الكربون في الدم في الارتفاع، فإن الرئتين تسرع إطلاقه من الجسم.
حقيقة مثيرة للاهتمام
لقد أثبت العلماء أن متوسط العمر المتوقع للأشخاص الذين يعيشون في الجبال العالية يرتبط ارتباطًا مباشرًا بالمحتوى العالي من ثاني أكسيد الكربون في الهواء. إنه يحسن المناعة، ويطبيع عمليات التمثيل الغذائي، ويقوي نظام القلب والأوعية الدموية.
في جسم الإنسان، يعد ثاني أكسيد الكربون أحد أهم المنظمات، حيث يعمل كمنتج رئيسي إلى جانب الأكسجين الجزيئي. من الصعب المبالغة في تقدير دور ثاني أكسيد الكربون في حياة الإنسان. تشمل السمات الوظيفية الرئيسية للمادة ما يلي:
- لديه القدرة على التسبب في تمدد مستمر للأوعية الدموية والشعيرات الدموية الكبيرة.
- يمكن أن يكون لها تأثير مهدئ على الجهاز العصبي المركزي، مما يثير تأثير مخدر.
- يشارك في إنتاج الأحماض الأمينية الأساسية.
- يحفز مركز التنفس مع زيادة تركيزه في مجرى الدم.
إذا كان هناك نقص حاد في ثاني أكسيد الكربون في الجسم، فسيتم تعبئة جميع الأنظمة وزيادة نشاطها الوظيفي. تهدف جميع العمليات في الجسم إلى تجديد احتياطيات ثاني أكسيد الكربون في الأنسجة ومجرى الدم:
- تضيق الأوعية الدموية، ويتطور تشنج قصبي للعضلات الملساء في الجهاز التنفسي العلوي والسفلي، وكذلك الأوعية الدموية.
- تفرز القصبات الهوائية والقصيبات والأجزاء الهيكلية من الرئتين كمية متزايدة من المخاط.
- تقل نفاذية الأوعية الدموية والشعيرات الدموية الكبيرة والصغيرة.
- يبدأ الكولسترول بالترسب على أغشية الخلايا، مما يسبب انضغاطها وتصلب الأنسجة.
يؤدي الجمع بين كل هذه العوامل المرضية، جنبًا إلى جنب مع انخفاض إمدادات الأكسجين الجزيئي، إلى نقص الأكسجة في الأنسجة وانخفاض سرعة تدفق الدم في الأوردة. إن جوع الأكسجين حاد بشكل خاص في خلايا الدماغ، فهي تبدأ في الانهيار. ينتهك تنظيم جميع الأنظمة الحيوية: ينتفخ الدماغ والرئتين، وينخفض معدل ضربات القلب. وبدون التدخل الطبي قد يموت الشخص.
أين يستخدم ثاني أكسيد الكربون؟
لا يوجد ثاني أكسيد الكربون فقط في جسم الإنسان وفي الغلاف الجوي المحيط به. يستخدم العديد من الإنتاج الصناعي المواد الكيميائية بنشاط في مراحل مختلفة من العمليات التكنولوجية. يتم استخدامه على النحو التالي:
- مثبت؛
- عامل حفاز؛
- المواد الخام الأولية أو الثانوية.
حقيقة مثيرة للاهتمام
يساعد ثاني أكسيد الأكسجين على التحول إلى نبيذ لذيذ لاذع محلي الصنع. عندما يتخمر السكر الموجود في التوت، يتم إطلاق ثاني أكسيد الكربون. إنه يمنح المشروب إحساسًا متألقًا ويسمح لك بالشعور بالفقاعات تنفجر في فمك.
على عبوات المواد الغذائية، يتم إخفاء ثاني أكسيد الكربون تحت الرمز E290. عادة، يتم استخدامه كمادة حافظة للتخزين على المدى الطويل. عند خبز الكعك أو الفطائر اللذيذة، تضيف العديد من ربات البيوت مسحوق الخبز إلى العجين. أثناء عملية الطهي، تتشكل فقاعات الهواء، مما يجعل المخبوزات رقيقة وناعمة. هذا هو ثاني أكسيد الكربون - نتيجة التفاعل الكيميائي بين بيكربونات الصوديوم وحمض الطعام. ويستخدم هواة أسماك الزينة الغاز عديم اللون كمنشط لنمو النباتات المائية، ويقوم مصنعو أنظمة ثاني أكسيد الكربون الأوتوماتيكية بوضعه في طفايات الحريق.
ضرر أنهيدريد الكربونيك
يحب الأطفال والكبار مجموعة متنوعة من المشروبات الغازية بسبب فقاعات الهواء التي تحتويها. تراكمات الهواء هذه عبارة عن ثاني أكسيد الكربون النقي، الذي يتم إطلاقه عند فك غطاء الزجاجة. عند استخدامه بهذه الصفة فإنه لا يعود بأي فائدة لجسم الإنسان. مرة واحدة في الجهاز الهضمي، أنهيدريد الكربونيك يهيج الأغشية المخاطية ويثير تلف الخلايا الظهارية.
بالنسبة لشخص مصاب بأمراض المعدة، من غير المرغوب فيه للغاية استخدامها، لأنه تحت تأثيرها يتم تكثيف العملية الالتهابية وتقرح الجدار الداخلي لأعضاء الجهاز الهضمي.
يحظر أطباء الجهاز الهضمي على المرضى الذين يعانون من الأمراض التالية شرب عصير الليمون والمياه المعدنية:
- التهاب المعدة الحاد والمزمن والنزلي.
- قرحة المعدة والاثني عشر.
- التهاب الاثني عشر.
- انخفاض حركية الأمعاء.
- الأورام الحميدة والخبيثة في الجهاز الهضمي.
تجدر الإشارة إلى أنه وفقا لإحصائيات منظمة الصحة العالمية، فإن أكثر من نصف سكان كوكب الأرض يعانون من شكل أو آخر من التهاب المعدة. الأعراض الرئيسية لأمراض المعدة: التجشؤ الحامض وحرقة المعدة والانتفاخ والألم في منطقة شرسوفي.
إذا كان الشخص غير قادر على رفض شرب المشروبات التي تحتوي على ثاني أكسيد الكربون، فعليه اختيار المياه المعدنية الغازية قليلاً.
ينصح الخبراء بإزالة عصير الليمون من نظامك الغذائي اليومي. وبعد الدراسات الإحصائية تم التعرف على الأمراض التالية لدى الأشخاص الذين شربوا الماء الحلو المحتوي على ثاني أكسيد الكربون لفترة طويلة:
- تسوس.
- اضطرابات الغدد الصماء؛
- زيادة هشاشة أنسجة العظام.
- الكبد الكثير الدهون؛
- تشكيل الحجارة في المثانة والكلى.
- اضطرابات استقلاب الكربوهيدرات.
غالبًا ما يعاني موظفو المكاتب غير المجهزة بتكييف الهواء من الصداع المؤلم والغثيان والضعف. تحدث هذه الحالة عند البشر عندما يكون هناك تراكم مفرط لثاني أكسيد الكربون في الغرفة. يؤدي التواجد المستمر في مثل هذه البيئة إلى الحماض (زيادة حموضة الدم) ويؤدي إلى انخفاض في النشاط الوظيفي لجميع الأجهزة الحيوية.
فوائد ثاني أكسيد الكربون
يستخدم التأثير العلاجي لثاني أكسيد الكربون على جسم الإنسان على نطاق واسع في الطب في علاج الأمراض المختلفة. لذلك، أصبحت حمامات ثاني أكسيد الكربون الجافة مؤخرا تحظى بشعبية كبيرة. يتضمن الإجراء تأثير ثاني أكسيد الكربون على جسم الإنسان في غياب عوامل خارجية: ضغط الماء ودرجة الحرارة المحيطة.
تقدم صالونات التجميل والمؤسسات الطبية للعملاء إجراءات طبية غير عادية:
- الوخز الرئوي.
- العلاج بالكربوكسي.
المصطلحات المعقدة تخفي حقن الغاز أو حقن ثاني أكسيد الكربون. يمكن تصنيف هذه الإجراءات على أنها نوعين من الميزوثيرابي وطرق إعادة التأهيل بعد الإصابة بأمراض خطيرة.
قبل القيام بهذه الإجراءات، يجب عليك زيارة طبيبك للحصول على استشارة وتشخيص شامل. مثل جميع طرق العلاج، فإن الحقن بثاني أكسيد الكربون لها موانع للاستخدام.
تستخدم الخصائص المفيدة لثاني أكسيد الكربون في علاج أمراض القلب والأوعية الدموية وارتفاع ضغط الدم الشرياني. والحمامات الجافة تقلل من محتوى الجذور الحرة في الجسم ولها تأثير متجدد. يزيد ثاني أكسيد الكربون من مقاومة الإنسان للالتهابات الفيروسية والبكتيرية، ويقوي جهاز المناعة، ويزيد الحيوية.
ثاني أكسيد الكربون.
تأثير زيادة محتوى ثاني أكسيد الكربون في الهواء المستنشق على البشر
في العديد من الصناعات، لا يزال تأثير التركيزات العالية من ثاني أكسيد الكربون (ثاني أكسيد الكربون) على البشر ملحوظًا للغاية. في السابق، كان هؤلاء هم الأشخاص الذين يعملون في محلات التخمير ومستودعات الخضار والمصحات التي تحتوي على حمامات نارزان في جو غني بثاني أكسيد الكربون لمدة 6-8 ساعات. تكنولوجيا الفضاء، واستكشاف تحت الماء لجرف البحار والمحيطات، في بلدان أخرى ظروف مماثلةيجب على الشخص أن يبقى بشكل مستمر في مكان ضيق يحتوي على نسبة عالية من ثاني أكسيد الكربون، وهو أمر مهم جدًا للجسم، لمدة أسابيع وحتى أشهر.
لقد شهد كل واحد منا مرارا وتكرارا النشاط البيولوجي لهذا المنتج النهائي لعملية التمثيل الغذائي البشري، والذي يلعب دورا هاما في توازن الجسم. على سبيل المثال، البقاء في غرفة خانقة لأكثر من ساعة كتلة كبيرةالناس (في السينما، في محاضرة، بجانب المدخنين الشرهين)، ثم الخروج إلى الهواء البارد النقي، نشعر بالدوار على الأقل، وحتى الصداع الحاد والغثيان وشبه الإغماء. هذه الظاهرة العمل العكسيتم الحصول على "ثاني أكسيد الكربون" في تجربة ووصفها بالتفصيل في عام 1911 بواسطة P. M. Albitsky. يحدث هذا بسبب الانتقال من الغلاف الجوي الذي يحتوي على نسبة عالية من ثاني أكسيد الكربون (فرط ثنائي أكسيد الكربون) إلى الهواء الجوي الطبيعي (نورموكابنيا) ويرجع ذلك إلى القصور الذاتي لآليات "مكافحة ثاني أكسيد الكربون" التعويضية.
وفي ضمان الظروف المعيشية البشرية، غالبا ما تصبح مسألة الملاءمة حادة بشكل خاص. بيئة الغازظروف العمل الذي يتم تنفيذه. أي أنه من الضروري الحفاظ على مستويات ثاني أكسيد الكربون في الأجسام المغلقة التي لن يكون لها تأثير سلبي على أداء وصحة الناس. تشكل البيانات الواقعية حول تأثير زيادة مستويات ثاني أكسيد الكربون على الجهاز العصبي المركزي الأساس للتركيزات القصوى المسموح بها (MPCs) في الأماكن الضيقة الصالحة للسكن. لأغراض مختلفة. حاليا، يعتقد معظم الباحثين أن توفير طويل الأجل مستوى عاللا يمكن تحقيق الأداء البشري في بيئة شديدة النشاط إلا مع الحد الأقصى المسموح به للتركيز وهو 1% أو أقل. وهذا التركيز لثاني أكسيد الكربون، على وجه الخصوص، هو الحد الأقصى، وفقا للعلماء الأمريكيين، في مقصورات محطات الطاقة النووية. الغواصاتوفي كبائن السفن الفضائية.
تظهر سنوات عديدة من الخبرة في مراقبة الأشخاص الذين يتواجدون في مكان ضيق لفترة طويلة أنه يمكن أن يكونوا في جو يحتوي على نسبة 3٪ من ثاني أكسيد الكربون لعدة ساعات وحتى عدة أيام، إذا كانت زيادته في الهواء تدريجية، و النشاط البدني البشري في نفس الوقت الحد الأدنى. ولكن في مثل هذه الظروف العقلية و الأداء البدنيوتستمر أعراض الآثار الضارة لثاني أكسيد الكربون في التزايد.
هل يمكن لجسم الإنسان التكيف مع فرط ثنائي أكسيد الكربون في الدم؟ جزئياً نعم يمكن ذلك، ولكن في حدود تركيز لا يزيد عن 1-1.5%. في الوقت نفسه، تنخفض استثارة مركز الجهاز التنفسي، وتنخفض وظيفة التهوية، وتنخفض التحولات في نظام الدم. لكن عندما العمل على المدى الطويلعلى كائن بيئة غازية مفرطة الكربون، إلى جانب إدراج التفاعلات التعويضية، والانتقال إلى مستوى جديدعمل العديد من أنظمة دعم الحياة. ينخفض استهلاك الأكسجين، وينخفض إنتاج الحرارة، وتقل سعة الأوعية الدموية، ويتباطأ معدل ضربات القلب. ومع الصحة الخارجية الواضحة، تقل تفاعل الجسم مع عدد من الأشياء تأثيرات خارجيةوخاصة تلك التي تتطلب استجابة سريعة لنظام القلب والأوعية الدموية وزيادة إمدادات الأكسجين. السمة المميزة لفرط ثاني أكسيد الكربون في الدم على المدى الطويل هي التأثير السلبي على المدى الطويل. على الرغم من تطبيع التنفس الجوي، فقد لوحظت تغيرات في التركيب الكيميائي الحيوي للدم، وانخفاض في الحالة المناعية، ومقاومة الإجهاد البدني والتأثيرات الخارجية الأخرى في جسم الإنسان لفترة طويلة.
دعونا نفكر بمزيد من التفصيل في آليات تأثير ثاني أكسيد الكربون على البشر. يرتبط هذا الغاز النشط بيولوجيًا في الجسم بالدم، ويدخل في تفاعل عازل مع الهيموجلوبين، وينضم إلى المجموعات الأمينية الحرة لسلاسل البولي ببتيد ويشكل الكاربوهيموجلوبين. معظميتلامس ثاني أكسيد الكربون (حوالي 80٪) مع كاتيونات الصوديوم والبوتاسيوم والكالسيوم، مما يشكل نظام بيكربونات الدم. تبلغ كمية ثاني أكسيد الكربون في جسم شخص متوسط الوزن حوالي 130 لترًا، وفي بيئة مفرطة الكربون تزيد بشكل حاد: بحوالي 0.7 لتر مع زيادة الضغط الجزئي لثاني أكسيد الكربون في الهواء المستنشق لكل ملليمتر من الزئبق.
عند التركيزات العالية من ثاني أكسيد الكربون، يزداد تواتر وعمق التنفس. تزداد تهوية الرئتين بشكل حاد بشكل خاص أثناء العمل العضلي الذي يتم إجراؤه في ظل ظروف فرط ثنائي أكسيد الكربون في الدم: 10-12 مرة أو أكثر. هذا ليس غير مبال بجسم الإنسان، تنشأ ردود فعل معقدة وغالبا ما تكون متناقضة. عند تركيزات عالية جدًا من ثاني أكسيد الكربون في الهواء المستنشق، يحدث تضيق في القصبات الهوائية، وعند تركيز أعلى من 15٪، يحدث تشنج المزمار.
تتكون التغييرات في تكوين الدم أثناء فرط ثاني أكسيد الكربون لفترات طويلة من زيادة في عدد خلايا الدم الحمراء وخلايا الدم البيضاء ومحتوى الهيموجلوبين، وزيادة في لزوجة الدم، وتعبئة العناصر المشكلة من مستودعات الدم. وفي وقت لاحق، يتم تثبيط هذه الآليات بشكل كبير. تنخفض مستويات السكر في الدم وينخفض استخدام الجلوكوز. هناك انخفاض في احتياطيات الجليكوجين في الكبد وانخفاض في محتوى الجليكوجين في الدماغ. ينخفض محتوى الكالسيوم في الدم، وتزداد عملية إزالة المعادن في العظام، ويتم تثبيط استقلاب البروتين وإعادة تكوين المواد عالية الطاقة. مركبات الفوسفور. يتناقص محتوى ATP في أنسجة المخ بشكل ملحوظ. تؤدي الزيادة في محتوى ثاني أكسيد الكربون في الهواء المستنشق أولاً إلى زيادة معدل ضربات القلب، ثم على العكس من ذلك، بطء القلب. بسبب زيادة لزوجة الدم، يزداد الحمل على القلب بشكل كبير.
تحدث التغييرات الرئيسية، بطبيعة الحال، في الجهاز العصبي المركزي، وأثناء فرط ثنائي أكسيد الكربون في الدم، تكون ذات طبيعة طورية: أولا زيادة، ثم انخفاض في استثارة التكوينات العصبية. لوحظ تدهور النشاط المنعكس المشروط بتركيزات قريبة من 2٪، ومع محتوى ثاني أكسيد الكربون بنسبة 5-6٪، هناك انخفاض كبير في سعة إمكانات الدماغ المستثارة، وعدم تزامن إيقاعات مخطط كهربية الدماغ التلقائي مع المزيد تثبيط النشاط الكهربائي للدماغ.
خارجيًا، يتميز فرط ثاني أكسيد الكربون في الأشخاص بظهور عدد من الأعراض الذاتية، وهي الصداع والدوار والشعور بالضعف والتهيج واضطرابات النوم. يرتبط الانخفاض في الأداء بدقة بالزيادة نسبة مئويةثاني أكسيد الكربون في الهواء الجوي. ومع اقتراب هذا المؤشر من 1%، يزداد الوقت رد فعل حركي، تنخفض دقة رد فعل التتبع؛ عند 1.5-2٪ يبدأ في التغير نوعيًا نشاط عقلىالإنسان، وظائف التمايز، والإدراك، ذاكرة الوصول العشوائيوتوزيع الاهتمام. عند العمل لفترة طويلة في جو يحتوي على ثاني أكسيد الكربون بنسبة 3٪، تبدأ اضطرابات كبيرة في التفكير والذاكرة والتنسيق الحركي الدقيق، ويزداد عدد الزلات والأخطاء في النشاط بشكل حاد، وتبدأ اضطرابات السمع والبصر.
أظهرت الدراسات المورفولوجية للدماغ الحيواني أن التغيرات في بطانة الأوعية الدماغية والانحلال اللوني والتفريغ وتورم السيتوبلازم في الخلايا العصبية الدماغية تحدث عند وضعها في ثاني أكسيد الكربون بنسبة 10٪ لمدة 10 دقائق فقط.
في أنشطة الإنتاج(خاصة في حالات الطوارئ) يعد التأثير المتزامن لعدة عوامل متطرفة أمرًا مهمًا. في معظم الحالات، مع مثل هذه التأثيرات مجتمعة، يتفاقم ثاني أكسيد الكربون تأثير سيءللشخص الواحد. في النشاط البدنيفي الغواص أو رائد الفضاء، يحمل ثاني أكسيد الكربون معه النيتروجين، وينشط الانتشار من الأنسجة إلى الفقاعات، مع اختلاف الضغط يساهم في حدوث مرض تخفيف الضغط (الغواص).
عند النظر في تأثيرات ثاني أكسيد الكربون بتركيزات عالية جدًا على الجسم، قد يكون لدى المرء انطباع بأن هذه القضايا مهمة فقط للجسم. المتخصصين الضيقينوالتخصصات النادرة . في الواقع، هذا ليس صحيحا. في الغرف ذات التهوية السيئة، حيث يوجد الكثير من الأشخاص ومعدات العمل، فإن المحتوى المتزايد لثاني أكسيد الكربون ليس استثناءً، بل قاعدة سيئة. يمتلئ المطبخ سيئ التهوية في شقة سكنية بسرعة بمنتجات الاحتراق عند تشغيل مواقد الغاز. كما يمكن أن يرتفع محتوى ثاني أكسيد الكربون بشكل كبير في أجواء المدن (خاصة في المناطق الصناعية المليئة بالدخان) وفي الأماكن التي يحدث فيها الازدحام المروري.
ثاني أكسيد الكربون - CO 2 - هو غاز عديم اللون. وهو أثقل من الهواء بمقدار 1.52 مرة، ولا يحترق ولا يدعم الاحتراق. يحتوي الهواء الجوي على كميات ضئيلة منه - حوالي 0.04%.
للحفاظ على وظائف الحياة الطبيعية، يستهلك الشخص الأكسجين باستمرار ويطلق ثاني أكسيد الكربون. ويبلغ تركيز هذه الغازات في الدم والأنسجة مستوى معين. وينظم ثبات البيئة الغازية الداخلية عمل الجهاز القلبي الوعائي والأعضاء التنفسية، أي عن طريق زيادة أو إبطاء الدورة الدموية والتنفس، ويتم إطلاق ثاني أكسيد الكربون من الجسم عن طريق الرئتين أثناء الزفير. على السطح في راحة لمدة 1 دقيقة. يزفر الإنسان في المتوسط 250-300 سم3 من ثاني أكسيد الكربون. أثناء العمل تحت الماء، تزداد انبعاثات ثاني أكسيد الكربون للغواصين بشكل حاد وتصل إلى 1000-1600 سم 3 في الدقيقة.
إلى جانب الأكسجين، يعد ثاني أكسيد الكربون منظمًا فسيولوجيًا للتنفس والدورة الدموية. مع زيادة محتوى ثاني أكسيد الكربون في الدم والأنسجة، يصبح التنفس أكثر تكرارًا وعمقًا، ويزداد نشاط القلب ويتسارع. وبهذه الطريقة، يتم تحرير الجسم من ثاني أكسيد الكربون الزائد. إذا فشل هذا، يحدث التسمم.
في ظل الظروف الجوية في الرئتين، أو بشكل أكثر دقة في الهواء السنخي، يتم الحفاظ على تركيز ثاني أكسيد الكربون باستمرار عند مستوى معين (في المتوسط 5.5٪)، ويكون الجسم حساسًا جدًا لتغيراته. وبالتالي، مع زيادة محتوى ثاني أكسيد الكربون بنسبة 0.2٪، يتضاعف حجم التهوية الرئوية 1، ومع انخفاض بنفس المقدار، يحدث التوقف الطبيعي المؤقت للتنفس (انقطاع التنفس).
عند استنشاق الهواء المضغوط، عندما يزداد الضغط الجزئي للأكسجين ويكون الدم مشبعًا به جيدًا (لا يشعر بنقص الأكسجين)، فإن تنظيم التنفس يتلخص في الحفاظ على توتر ثاني أكسيد الكربون المستمر في الرئتين. يتم تقييم كفاءة التنفس في ظل هذه الظروف من خلال ضمان الضغط الجزئي الطبيعي لثاني أكسيد الكربون في الهواء السنخي. إزالة ثاني أكسيد الكربون من الجسم عن طريق استنشاق الهواء المضغوط أو الاصطناعي مخاليط الغازتحت ضغط مرتفع: في ظل هذه الظروف، يكون ذلك ممكنًا فقط مع وجود حجم كافٍ من التهوية الرئوية. يؤدي الانخفاض الكبير في التهوية الرئوية حتماً إلى تراكم ثاني أكسيد الكربون وتسمم الجسم.
عند الغواصين، يمكن أن يحدث التسمم بثاني أكسيد الكربون عند العمل في أي نوع من معدات الغوص، وكذلك عند التواجد في غرفة إعادة الضغط، عندما يكون محتوى ثاني أكسيد الكربون في الهواء المستنشق أعلى من 1٪ (مخفض إلى الضغط الطبيعي).
أسباب تراكم ثاني أكسيد الكربون.
- في معدات التهوية، يمكن أن يحدث التسمم عند عدم تهوية البدلة بشكل كافٍ أو انقطاع إمداد الهواء عن السطح بسبب خلل في مضخة الغطس (الضاغط)، أو كسر أو ضغط خرطوم الهواء، أو انخفاض خلوصه بسبب التجميد.
- في أجهزة الأكسجين، تكون أسباب تراكم ثاني أكسيد الكربون الزائد في أغلب الأحيان هي: خلل في صمام الاستنشاق، جودة منخفضةأو الاستنفاد الكامل للمادة الماصة الكيميائية، أو غياب المادة الماصة الكيميائية في الصندوق. يمكن ملاحظة تسرب ثاني أكسيد الكربون عبر صندوق الامتصاص حتى لو كانت جودته جيدة، لكن إذا لم يكن الصندوق ممتلئًا به بالكامل. في هذه الحالة، أولاً، يصبح وقت عمل جهاز الامتصاص أقصر مقارنة بالوقت المحسوب بسبب انخفاض سطح الامتصاص، وثانيًا، عندما يميل الصندوق، يمر هواء الزفير على طول جدار الصندوق، متجاوزًا ممتص.
في حالة تعطل صمام الاستنشاق، فإن خليط الزفير يمر جزئيًا فقط عبر صندوق الامتصاص الكيميائي، لكن الجزء الأكبر يعود إلى كيس التنفس من خلال خلل في صمام الاستنشاق، ويزداد تركيز ثاني أكسيد الكربون في الكيس بسرعة كبيرة.
- في المعدات المستقلة التي تستخدم الهواء المضغوط، لا يتراكم ثاني أكسيد الكربون، حيث يتم الزفير في الماء. لا يكون التسمم ممكنًا إلا إذا كانت الأسطوانات مشحونة بالهواء الممزوج بثاني أكسيد الكربون أو غازات العادم.
- في غرفة إعادة الضغط، يكون سبب التسمم بثاني أكسيد الكربون هو انتهاك نظام التهوية، والذي يتم ضبطه اعتمادًا على حجم الغرفة وعدد الأشخاص الموجودين فيها.
علامات التسمم بثاني أكسيد الكربون. يمكن إجراء عملية استنشاق الهواء الممزوج بما يصل إلى 1% من ثاني أكسيد الكربون منذ وقت طويلدون تغييرات كبيرة في رفاهية الغواص. عندما يزيد التركيز عن 2-3٪، تظهر علامات التسمم النموذجية: ضيق في التنفس، وتفاقم مع أدنى مجهود بدني، والصداع، والدوخة، والضوضاء وطنين في الأذنين، والغثيان، وسيلان اللعاب، وتعرق الوجه. إذا وصلت نسبة ثاني أكسيد الكربون في الهواء المستنشق إلى 5-6%، فإن ضيق التنفس والصداع يصبحان غير محتملين، وسرعان ما يزداد الضعف العام. تؤدي الزيادة الإضافية في تركيز ثاني أكسيد الكربون إلى حدوث تشنجات، وفقدان الوعي، حلم عميق. وسرعان ما تتوقف التشنجات، ويصبح التنفس أكثر ندرة وأقل عمقا. ثم يتوقف التنفس وقد يحدث الموت.
في حالة التراكم السريع لثاني أكسيد الكربون، والذي يتم ملاحظته عند العمل في معدات الأكسجين، حيث يكون الحجم مكان ضيقيقتصر على 8-10 لتر، ويحدث التسمم بسرعة، دون ظهور تدريجي للأعراض. في بعض الأحيان يحدث فقدان الوعي فجأة.
يحدث التسمم بثاني أكسيد الكربون في معدات التهوية ببطء، نظرًا لأن حجم بدلة الفضاء كبير (60-80 لترًا) ويستغرق تراكم التركيز السام لثاني أكسيد الكربون وقتًا أطول.
إسعافات أولية. عند أول علامة للتسمم، يجب على الغواص التوقف عن العمل، والإبلاغ عن ذلك إلى السطح وطلب زيادة في إمدادات الهواء لتهوية البدلة بشكل أفضل. إذا لم تؤدي هذه التدابير إلى تحسين الرفاهية، فيجب عليه أن يصعد إلى السطح مع مراعاة نظام تخفيف الضغط. أثناء الصعود لا بد من تهوية البدلة جيداً، وعند الوصول إلى السطح، تنفس الأكسجين لمدة 15-20 دقيقة.
إذا ظهرت علامات التسمم أثناء العمل في أجهزة الأكسجين، فمن الضروري التوقف عن العمل، واستبدال خليط التنفس في كيس التنفس والذهاب إلى السطح.
في حالات التسمم الشديدة مع فقدان الوعي تحت الماء، يتم إخراج الضحية إلى السطح بمساعدة غواص الأمان، ويتم تحريره سريعًا من المعدات وتبدأ المساعدة (إعطاء الأكسجين، والتنفس الاصطناعي في حالة عدم وجود تنفس، وإجراء عمليات القلب والأوعية الدموية). منشطات الجهاز التنفسي).
الوقاية من التسمم بثاني أكسيد الكربون. عند العمل في معدات التهوية، يجب أن يكون الضاغط والمضخات وأجزاء أسطوانات الهواء المضغوط في حالة جيدة. يجب إجراء الفحص التشغيلي واختبار الخراطيم بشكل منهجي. حافظ على التهوية في بدلة الفضاء خلال 80-100 لتر دقيقة. تتم مراقبة جودة الهواء المزود للغواص عن طريق الحساب، ويتم تحديد تدفق الهواء بواسطة مقياس الضغط (إذا كان الهواء مزودًا من ضاغط) أو بعدد دورات المضخة (إذا كان مزود الهواء من مضخة الغوص).
في ظروف الشتاء، يجب عدم السماح للخراطيم بالتجمد.
عند العمل في معدات الأكسجين، قبل كل غوص، من الضروري إجراء فحص عمل للمعدات، مع الانتباه إلى ذلك انتباه خاصحول صلاحية صمامات الاستنشاق والزفير. قبل شحن الخرطوشة، تحقق من جودة المادة الماصة الكيميائية أو عامل التجديد. يجب ألا يتجاوز التشبع الأولي للمادة الماصة الكيميائية بثاني أكسيد الكربون 15 لتر/كجم، والمادة المتجددة - 20 لتر/كجم. لا ينبغي السماح للوقت الذي يقضيه تحت الماء بالزيادة إلى ما هو أبعد من الوقت المحسوب الذي يكون فيه جهاز الامتصاص الكيميائي نشطًا.
لتجنب الأخطاء عند شحن أجهزة التنفس، لا يجوز سكب المادة الماصة الكيميائية المستهلكة في براميل فارغة من تحت المادة الماصة الكيميائية.